PVA纤维混凝土在溪洛渡大坝施工中的应用
李金宝 水电八局溪洛渡施工局副局长
《城市建设理论研究》2011年第29期
Application of PVA Fiber Concrete in the Construction of Xiluodu Dam
Li Jinbao Deputy Director of Xiluodu Construction Bureau No.8, Sino-hydro Engineering Bureau No.8
China City Construction Theory Research 29th Issue, 2011
摘要：根据溪洛渡大坝混凝土特性和温控防裂要求，结合有关专家建议和专题会议精神，经过现场试验，在开裂风险高的部位使用了PVA纤维混凝土。对PVA纤维混凝土在大坝施工中的应用做出了探讨总结。
关键词：PVA纤维混凝土 实验 施工 数据 总结
……
Abstract: Based on the property of concrete and temperature-control and cracking resistance requirements of Xiluodu Dam and taking relevant experts’ suggestion and the spirit of special meeting into consideration, we used PVA fiber concrete at the place with high risk of cracking after site test. We made a tentative summary of the application for PVA fiber concrete in dam construction.
Key words: PVA fiber concrete, test, construction, data, summary
1.2试验成果
2009年10月12日，水电八局提出了《外掺PVA纤维混凝土生产试验报告（中间报告）》。试验报告总结了室内试验和生产性试验成果：
1.2.1室内试验成果
（1）掺PVA纤维的混凝土28d龄期劈拉强度提高8.3%；7d、28d龄期极限拉伸值和轴拉强度均提高约10%，弹性模量降低2GPa左右；
（2）自生体积变形收缩值较小。
1.2．2生产性试验成果
（1）得出了关于拌和楼投料顺序和搅拌时间的结论，拌和物中PVA纤维分散均匀，没有“成团、成束”现象，仓面下料、平仓和振捣均正常；
（2）现场抽检表明，掺PVA纤维混凝土7d劈拉强度提高4.8%，28d劈拉强度提高8.5%；28d极限拉伸值平均提高10.7%。
……
1.2 Test Results
On October, 12, 2012, Sino-hydro Engineering Bureau No.8 put forward the Production and Testing Report on PVA Fiber Concrete with External Addition (Intermediary Report), which summarized the results of indoor test and productive test.
1.2.1 Indoor Test Result
(1) Split tensile strength of concrete mixed with PVA fiber of 28d age increased by 8.3%, ultimate tensile strength and axial tensile strength of 7d and 28d age increased by roughly10%, modulus of elasticity lowered by about 2GPa.
(2) The autogenous volume deformation extraction value is low
1.2.2 Productive Test Results
(1) We drew a conclusion of feeding sequence and mixing time of mixing plant, the distribution of PVA fiber in the mixed matter is even, without the phenomenon of “in groups or bunches”, warehouse surface feeding, concrete spreading, concrete vibrating are all normal.
(2) Site sampling inspection indicates that the split tensile strength of concrete mixed with PVA fiber of 7d increased by 4.8%, that of 28d increased by 8.5%; ultimate tensile strength of 28d increased by 10.7%.
2009年9月～2010年11月PVA纤维混凝土使用量
Quantity of PVA Fiber Concrete Used
|
时间Time |
PVA纤维混凝土使用量
Quantity of PVA Fiber Concrete Used
（m3） |
PVA纤维掺量
Quantity of PVA Fiber mixed
（kg） |
备注Remarks |
|
2009年9月 |
1134 |
1020.6 |
（掺0.9kg/ m3） |
|
2009年10月 |
2673 |
2405.7 |
|
|
2009年11月 |
16137.8 |
14524.02 |
|
|
2009年12月 |
32752 |
29476.8 |
|
|
2010年1月 |
21048 |
18943.2 |
|
|
2010年2月 |
7304.5 |
6574.05 |
|
|
2010年3月 |
0 |
0 |
|
|
2010年4月 |
4900 |
4410 |
|
|
2010年5月 |
10365.5 |
9328.95 |
|
|
2010年6月 |
6727 |
6054.3 |
|
|
2010年7月 |
3304 |
2973.6 |
|
|
2010年8月 |
40 |
36 |
|
|
2010年9月 |
2429 |
2186.1 |
|
|
2010年10月 |
3415 |
3073.5 |
|
|
2010年11月 |
8900 |
8010 |
|
|
合计 |
121129.8 |
109016.82 |
|
长江科学院PVA纤维混凝土力学性能试验成果
Mechanics Test Result Evaluation by Yangtze River Scientific Research Institute
|
PVA掺量Quantity of PVA Fiber Mixed
（kg/ m3） |
抗压强度Compressive Strength
（MPa） |
劈拉强度Split Strength
（MPa） |
轴拉强度Axial Tensile Strength
（MPa） |
极拉值Ultimate Tensile Value
（×10-6） |
弹模Elasticity Modulus
（GPa） |
干缩率Dry-Shrinkage Ratio
（×10-6） |
|
龄 期Age |
90d |
|
0 |
53.3 |
2.72 |
3.52 |
92 |
42.1 |
331 |
|
0.9 |
59.3 |
2.82 |
3.71 |
103 |
39.4 |
307 |
|
比较值Comparison Value |
11.3% |
3.7% |
5.4% |
12.0% |
-6.4% |
-7.3% |
溪洛渡试验中心PVA纤维混凝土力学性能试验成果
Mechanics Test Result Evaluation by Xiluodu Engineering Test Center
|
PVA掺量Quantity of PVA Fiber Mixed
（kg/ m3） |
PVA掺量Quantity of PVA Fiber Mixed
（kg/ m3） |
抗压强度Compressive Strength
（MPa） |
劈拉强度Split Strength
（MPa） |
轴拉强度Axial Tensile Strength
（MPa） |
极拉值Ultimate Tensile Value
（×10-6） |
弹模Elasticity Modulus
（GPa） |
干缩率Dry-Shrinkage Ratio
（×10-6） |
|
龄 期Age |
90d |
|
0 |
0 |
48.8 |
3.45 |
3.78 |
0.92 |
43.7 |
-332 |
|
0.9 |
0.9 |
50.7 |
3.64 |
3.85 |
1.06 |
40.9 |
-315 |
|
比较值Comparison Value |
|
3.9% |
5.5% |
1.9% |
15.2% |
-6.4% |
-5.1% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
……
混凝土开裂情况统计
Concrete Crack Situation Statistics
2009年9月至2010年2月，共浇筑大坝主体混凝土73仓，其中掺PVA的浇筑39仓，仅有1仓出现裂缝（15-09仓，高程336.5m～338m，固结灌浆完成后冲仓发现裂缝时混凝土龄期为10d），开裂仓比例为2.6%；不掺PVA的浇筑34仓，有18仓出现裂缝，开裂仓比例为52.9%。
From September 2009 to February 2010, we cast 73 warehouses of concrete for the dam central section in total, 39 of which mixed with PVA, only one cracked (No. 15-09, elevation 336.5m～338m, when punching the warehouse with cracking after consolidation grouting, it is found that cracking age is 10d), the ratio of cracked warehouse is only 2.6%. As to the 34 poured warehouses without PVA, cracking was spotted in 18 of them, the ratio 52.9%.
2009年9月至2010年2月混凝土开裂情况统计
Concrete Crack Situation Statistics
|
混凝土种类Category of Concrete |
掺PVA(Mixing MPVAF) |
不掺PVA (No MPVAF) |
|
浇筑仓数Quantity of Casting Warehouse |
39 |
34 |
|
开裂仓数Quantity of Cracked Warehouse |
1 |
18 |
|
开裂仓比例Ratio of Cracked Warehouse |
2.6% |
52.9% |
不同间歇期开裂情况对比
Comparison of the Cracking in Different Intermissions
|
间歇期 |
≤14d |
≤21d |
>21d |
|
混凝土种类
Category of Concrete |
掺PVA
Mixing MPVAF |
不掺PVA
No MPVAF |
掺PVA
Mixing MPVAF |
不掺PVA
No MPVAF |
掺PVA
Mixing MPVAF |
不掺PVA
No MPVAF |
|
浇筑仓数
Quantity of Casting Warehouse |
19 |
14 |
31 |
22 |
8 |
12 |
|
开裂仓数Quantity of Cracked Warehouse |
1 |
3 |
1 |
8 |
0 |
10 |
……
结束语Conclusion
上述各家单位的试验结果均表明，掺PVA纤维对提高混凝土的抗裂性能有利；现场浇筑情况统计表明，长间歇是导致混凝土开裂的重要原因，但掺PVA纤维可大大降低混凝土的开裂风险。
From September 2009 to February 2010, we cast 73 warehouses of concrete for the dam central section in total, 39 of which mixed with PVA, only one cracked (No. 15-09, elevation 336.5m～338m, when punching the warehouse with cracking after consolidation grouting, it is found that cracking age is 10d), the ratio of cracked warehouse is only 2.6%. As to the 34 poured warehouses without PVA, cracking was spotted in 18 of them, the ratio 52.9%.、
参考文献
【1】李文伟 郑丹《溪洛渡大坝混凝土特性及防裂措施》
【2】计涛;纪国晋;王少江;刘艳霞《pva纤维对水工抗冲磨混凝土性能的影响》：《东南大学学报(自然科学版)》2010年第52期
【3】 杨富亮《改性pva纤维在溪洛渡水电工程的试验研究及应用》
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